Numpy中矩阵切割的问题

目的:在做数据处理时,必然用到矩阵,所以想对numpy的矩阵切割做一个自我的总结和探讨。

  • 当矩阵为一维时(即向量):
    
#一维矩阵(向量)的切割类似于对列表/元组的切片
>>> a=arange(10)
>>> a
array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
>>> a[0:9]  #从下标0开始切割到下标9(不包括9)
array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8])
>>> a[:9]   #等价于a[0:9]
array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8])
>>> a[0:]   #从下标0开始到向量最后一个元素
array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
>>> a[3:7]  #从下标3开始到下标7(不包括7)
array([3, 4, 5, 6])
>>> a[:]    #取尽
array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
  • 当矩阵为二维矩阵时:
#二维矩阵a(5,4),可以看做类C语言中的二维数组,括号从外至内是第1,第2维。(5,4)即第一维有5个向量,每一个向量又是一个包含4个元素的向量(第二维)
>>> a=arange(20).reshape(5,4)
>>> a
array([[ 0,  1,  2,  3],
       [ 4,  5,  6,  7],
       [ 8,  9, 10, 11],
       [12, 13, 14, 15],
       [16, 17, 18, 19]])  

>>> a[:,:]  #第一维全取,第二维全取,第一维和第二维之间用","相隔,各维中用":"选择“各维下标”
array([[ 0,  1,  2,  3],
       [ 4,  5,  6,  7],
       [ 8,  9, 10, 11],
       [12, 13, 14, 15],
       [16, 17, 18, 19]])

>>> a[0:2,1:3]  #第一维取下标0到2(不包括2),第二维取下标1到3(不包括3),即取第0~2行的第1~3列元素
array([[1, 2],
       [5, 6]])

>>> a[:3,1:]  #第一维取下标从头至3(不包括3),第二维取下标1至尾
array([[ 1,  2,  3],
       [ 5,  6,  7],
       [ 9, 10, 11]])

>>> a[2:,:3]  #第一维取下标2至尾,第二维取下标开头至3(不包括3)
array([[ 8,  9, 10],
       [12, 13, 14],
       [16, 17, 18]])
  • 多维矩阵(以三维矩阵为例)
三维矩阵a可以看做类C语言中的三维数组,第一维4,第二维3,第三维3;括号从外至内是第1,第2维,第3维。(更高维数组依次排列)
>>> a=arange(36).reshape(4,3,3)
>>> a
array([[[ 0,  1,  2],
        [ 3,  4,  5],
        [ 6,  7,  8]],

       [[ 9, 10, 11],
        [12, 13, 14],
        [15, 16, 17]],

       [[18, 19, 20],
        [21, 22, 23],
        [24, 25, 26]],

       [[27, 28, 29],
        [30, 31, 32],
        [33, 34, 35]]])

#同二维矩阵一样,[]中用","区分维度,同维中用":"切分
>>> a[1:3,:2,1:2]  #第一维下标从1至3(不包括3),第二维从开头至2(不包括2),第三维下标从1至2(不包括2)
array([[[10],
        [13]],

       [[19],
        [22]]])

>>> a[:,:,:]  #全选
array([[[ 0,  1,  2],
        [ 3,  4,  5],
        [ 6,  7,  8]],

       [[ 9, 10, 11],
        [12, 13, 14],
        [15, 16, 17]],

       [[18, 19, 20],
        [21, 22, 23],
        [24, 25, 26]],

       [[27, 28, 29],
        [30, 31, 32],
        [33, 34, 35]]])
总之,numpy的矩阵分割就是根据"[]"从外至内一层层按着“:”给出的下标范围一层层切分。





 
 

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